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Electrode de verre
L'électrode de verre est l'électrode indicatrice utilisée en pH-métrie.
Mise au point par F.Haber en 1909, le fonctionnement de cette électrode différe des autres électrodes, et est basé sur le schéma :
Ag / AgCl / Cl- / H3O+
La membrane de verre renferme une solution constituée d'ions chlorures de concentration fixée, par exemple [Cl-] = 1 M, et d'ions oxonium, H3O+, d'activité aint.
A l'extérieur de la membrane, l'activité en ions oxonium est aext.
La différence de concentration en ions H3O+ de part et d'autre de la membrane implique l'existence de ce que l'on appelle un potentiel de membrane.
Le système étant :
Électrode de verre
Solution
Ag AgCl saturé,
[Cl-] = 1 M,
[H3O+] = aintMembrane
de verre[H3O+] = aext Le potentiel de membrane est exprimé par :
Em = Eext - Eint = k. log ( aext / aint )
Avec :
k = ln10. (RT / F) ~ 0,059, à 25°C
Comme l'activité en ions oxonium est constante dans la membrane, le potentiel de membrane peut s'exprimer par :
Em = Econstant + k. log aext
Soit :
Em = Econstant - k. pH
Par conséquent, le potentiel de l'électrode de verre est proportionnel au pH.
La procédure d'étalonnage d'un pH-mètre consiste donc à adapter les valeurs de Econstant et de k propres à l'électrode aux données d'une solution étalon (tampon).
Bibliographie
- Skoog, West et Holler, p. 392-400.
